1911年荷蘭科學(xué)家翁納斯（Onnes）在測量低溫下水銀電阻率的時候發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)溫度降到零下269度附近， 水銀的電阻竟然消失了。
超導(dǎo)現(xiàn)象總是在溫度很低的條件下發(fā)生，人們把超導(dǎo)體發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象時的溫度稱做臨界溫度。人為地制作低溫是很麻煩的，顯然，臨界溫度越高超導(dǎo)材料的應(yīng)用就越方便，越有應(yīng)用價值，于是世界各國的科研大軍又致力于研制高臨界溫度的超導(dǎo)材料，超導(dǎo)材料開始進(jìn)入實(shí)用階段。
根據(jù)超導(dǎo)體在磁場中磁化行為的不同，一般將超導(dǎo)體分為兩類。具有完全抗磁性的超導(dǎo)體為第一類超導(dǎo)體，它們在大于臨界磁場時就進(jìn)入了正常態(tài)。具有兩個臨界場Hc1和Hc2，并且可以經(jīng)歷超導(dǎo)態(tài)、混合態(tài)和正常態(tài)這三種狀態(tài)的超導(dǎo)體，叫第二類超導(dǎo)體。
超導(dǎo)的發(fā)生是核外電子速率隨溫度變化的顯著表現(xiàn)，是核外電子運(yùn)動所引起的物質(zhì)特性變化的明顯特征,超導(dǎo)原理是：
在很低的溫度下，物體的所有的電子速率降低，價電子運(yùn)轉(zhuǎn)在固定的平面上，達(dá)到臨界溫度，價和電子運(yùn)轉(zhuǎn)速率越來越低。核心習(xí)慣于常溫下的核外電子快速運(yùn)轉(zhuǎn)，價電子運(yùn)轉(zhuǎn)緩慢，造成了原子暫時缺失價電子的現(xiàn)象。核心就挪用相鄰核心的價電子，相鄰核心又挪用，所有的核心都向某一方向近鄰挪用，于是就形成外層電子公用。這種核外層電子公用的狀態(tài)就是物質(zhì)的超導(dǎo)態(tài)，核外層電子處于公用的狀態(tài)的物體就是超導(dǎo)體。
核心把公用的電子流當(dāng)成自己所需求的核外電子，用核心的庫侖力（原子核吸引核外電子使電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn)的力）去輸運(yùn)它，讓其在自己身邊流過。這樣，公用的電子雖然沒有繞核運(yùn)轉(zhuǎn)，但每一瞬時從核心身邊流經(jīng)的電子較多，部分地滿足核心對電子的需求。
超導(dǎo)體通電后，在電壓波的作用下，使超導(dǎo)體處于公用的狀態(tài)下的價電子順勢移動，形成了核外層電子公用的電子流——超導(dǎo)電流。核心把外來（公用）的電子流當(dāng)成自己所需求的電子一部分，用核心的庫侖力去順勢輸運(yùn)它，讓其在自己身邊流過，于是超導(dǎo)電流不僅不受到阻力，而且還獲得了一份來自核心的輸運(yùn)力。在原子庫侖力的接力輸送下，電子暢通無阻，形成了電阻為零的超導(dǎo)現(xiàn)象。
正因?yàn)槌瑢?dǎo)電流獲得了核心的輸運(yùn)力，所以它能像常態(tài)的核外電子那樣永恒不斷地運(yùn)動，流速均衡、電阻為零，保持永恒的電流。超導(dǎo)發(fā)生是大量的電子群集流動。大量電子的定向運(yùn)動，伴生著很強(qiáng)的電磁波，伴生著極強(qiáng)的磁場。
超導(dǎo)時大量電子在物體內(nèi)均衡暢通地在核心邊流動，成了核外電子的組成部分，大量電子的定向流動伴生著很強(qiáng)的磁場。外磁場會干擾電子的定向運(yùn)動，所以伴生的磁場必須把外磁場抵制在外，于是就形成了很強(qiáng)的抗磁性。
實(shí)驗(yàn)表明，金屬物體（第一類超導(dǎo)體）在超導(dǎo)時，外磁場從超導(dǎo)體內(nèi)完全排出，表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗磁性，又稱邁斯納效應(yīng)（Meissner effect）。若外磁場太強(qiáng)，干擾電子不能形成整齊的定向運(yùn)動，即使到了臨界低溫，超導(dǎo)也不能發(fā)生。這種現(xiàn)象正好印證了以上所講的電—磁伴生現(xiàn)象。
同樣，內(nèi)磁場強(qiáng)的物體也難以發(fā)生超導(dǎo)，鐵磁性或反鐵磁性金屬因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)元的排列使得部分價磁力疊加，內(nèi)磁場較強(qiáng)，阻止電子直線定向流動，因而不具有超導(dǎo)性能。而且磁性物質(zhì)的微?！s質(zhì)也會阻斷核外電子共用，影響超導(dǎo)發(fā)生。
大自然往往是戲劇性地展示其風(fēng)采，近些年發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)材料并不是傳統(tǒng)上被認(rèn)為是良導(dǎo)體的金屬及其合金，而是在常態(tài)下導(dǎo)電性能很差的氧化物體系的陶瓷，這就是所謂第二類超導(dǎo)體。
此類超導(dǎo)是因多元素化合后，在低溫條件價電子速率不盡相同，造成了較大的電子空位，所以這類超導(dǎo)體的臨界溫度較高，超導(dǎo)電流也較大。因化合體是由許多元素的結(jié)構(gòu)元結(jié)合而成，電子空位只占其一隅（整體上是一條細(xì)縫），第二類超導(dǎo)體的超導(dǎo)電流伴生的磁力線不是很密，外磁場還是能從其他元素間穿過，所以邁斯納效應(yīng)不是十分明顯，但是允許通過的外磁性不能太強(qiáng)，否則也會阻斷超導(dǎo)。
元素的價電子數(shù)為３、５、７時，價電子不能均勻分布在原子表面，于是形成了價和運(yùn)轉(zhuǎn)繞核心的環(huán)繞角不均勻，或價電子層的再分層（如3可以分成2，1），低溫條件下核心對最外層電子管束不力，首先在間隙大的部位形成電子空位，所以價電子數(shù)為３、５、７的元素在常溫下通常是絕緣體，在低溫下卻較易形成超導(dǎo)。
當(dāng)原子質(zhì)量較大，核外電子數(shù)多，層數(shù)也多，核心對外層電子管束不力，超導(dǎo)電子空位容易產(chǎn)生，所以較易形成超導(dǎo)，而且臨界溫度較高。
在非理想的第二類超導(dǎo)體中，磁通線進(jìn)入超導(dǎo)體里，并在其中非超導(dǎo)部位(位錯、第二相等)產(chǎn)生釘扎現(xiàn)象。這種磁通線能否處于最佳釘扎狀態(tài)對超導(dǎo)體的載流能力關(guān)系極大。
一些絕緣體在低溫條件下價和電子降低速率，發(fā)生了外電子公用，形成了性能良好的超導(dǎo)體，絕緣體形成超導(dǎo)，為電子空位導(dǎo)電再次提供了例證，大自然用超導(dǎo)現(xiàn)象向人們展示著核心與核外電子間的依存關(guān)系，述說著核外電子運(yùn)動的規(guī)律性。
超導(dǎo)現(xiàn)象的特征，一是在低溫條件下價和電子降低速率，形成了外電子公用；二是超導(dǎo)時公用電子的流動不僅不受到阻力，而且還獲得了一份來自核心的輸運(yùn)力。背離了這兩大特征，超導(dǎo)就無從談起。
物質(zhì)的超導(dǎo)特性與溫度密切相關(guān)，而且極有規(guī)律性。再一次為核外電子的運(yùn)轉(zhuǎn)線路、速率決定物質(zhì)的各種特性；電子運(yùn)動的線路、速率的變化決定物質(zhì)各種特性的論點(diǎn)提供了有力的例證。
超導(dǎo)體的電流只分布在表面，內(nèi)部沒有。通常說的0電阻是 指超導(dǎo)電流的電阻，超導(dǎo)體表面的超導(dǎo)電流的磁場會屏蔽外磁場，所以內(nèi)部無磁場。當(dāng)外部加交變磁場或者導(dǎo)線內(nèi)加電場時，超導(dǎo)體會產(chǎn)生常規(guī)電流，這個電流會有損耗，也就是說有電阻。超導(dǎo)體內(nèi)通強(qiáng)電流和外加強(qiáng)磁場都可以破壞超導(dǎo)性質(zhì)。
我國上海磁懸浮列車采用的是常規(guī)磁體懸浮技術(shù)，日本的磁懸浮列車采用的是超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)。
日本使用的超導(dǎo)物質(zhì)是將超細(xì)鈮鈦合金多芯線埋入銅母線內(nèi)制成的超導(dǎo)電線，當(dāng)此種超導(dǎo)電線浸入液氦(－269℃)中時進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)產(chǎn)生強(qiáng)大磁場。這是世界上首次在實(shí)用運(yùn)輸設(shè)備上用超導(dǎo)技術(shù)實(shí)現(xiàn)可獲得550公里穩(wěn)定時速的大功率強(qiáng)磁線圈，其電壓為22KV。日本的MLX01型列車裝備的壓縮機(jī)為目前世界上體積最小、能力最強(qiáng)的節(jié)能型車載液氦及液氮壓縮機(jī)，并且實(shí)現(xiàn)了連續(xù)工作1萬小時無故障的紀(jì)錄。使得列車運(yùn)行時一次充氦(氮)以后無需再補(bǔ)充液氮或液氦。
醫(yī)用MRI設(shè)備的核心部件是一個高磁場強(qiáng)度的低溫超導(dǎo)磁體，超導(dǎo)線圈浸泡在4K(-269℃)左右的液氦之中，以實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。MRI用低溫制冷機(jī)從溫區(qū)上分為4K制冷機(jī)與10K制冷機(jī)兩種，其中4K制冷機(jī)因?yàn)榭梢詫⒋朋w蒸發(fā)出來的氦氣全部液化，從而實(shí)現(xiàn)磁體液氦的零消耗，正在成為MRI使用的主流低溫制冷機(jī)。
